Установка для одержання безперервнолитих, суцільних металевих заготовок

1. Установка для одержання безперервнолитих суцільних металевих заготовок горизонтальним литтям, що включає металоприймач і розміщений у нижній його частині графітовий корпус кристалізатора з робочою порожниною під заготовку, причому остання з'єднана всередині нього з рідким металом у металоприймачі, а графітовий C2 2 (19) 1 3 неможливістю забезпечення спрямованого затвердіння заготовки по її поперечному перерізу через неможливість здійснення регульованого й спрямованого заповнення робочої порожнини під заготовку рідким металом з металоприймача, а також через малоефективне охолодження кристалізатора під час затвердіння й формування суцільної заготовки в кристалізаторі. В основу винаходу поставлено задачу створити таку установку, яка усувала б зазначені недоліки шляхом забезпечення спрямованого й регульованого заповнення робочої порожнини під суцільну заготовку рідким металом і підвищувала б ефективність охолодження кристалізатора при затвердінні й формуванні суцільної заготовки. Поставлена задача вирішується в такий спосіб. Робоча порожнина під заготовку в місці її з'єднання з рідким металом у металоприймачі відділена від рідкого металу в металоприймачі, установленим у графітовому корпусі кристалізатора, графітовим фланцем, у якому нижче його горизонтальної осі виконаний, щонайменше, один отвір для з'єднання робочої порожнини кристалізатора з рідким металом у металоприймачі, а мідна водоохолоджувана сорочка у своїй внутрішній центральній частині обладнана мідними поздовжніми ребрами, виконаними по довжині у вигляді гофр, причому ширина розміщення ребер на внутрішній частині мідної сорочки виконана, щонайменше, рівною діаметру (ширині) безперервнолитої заготовки, що одержується. Крім того, поставлена задача досягається також тим, що поздовжні ребра усередині мідної сорочки по висоті виконані так, що більшій висоті ребра відповідають більша товщина охолоджуваної заготовки, що твердіє, причому ребра розміщені гофрами друг відносно друга так, що западині одного ребра відповідає виступ сусіднього ребра, а виступ одного ребра відповідає западині сусіднього ребра. Сутність пропонованої конструкції установки пояснюється кресленням, де на Фіг.1 дана проекція установки в розрізі, на Фіг.2 - надано поздовжній переріз А-А мідної сорочки кристалізатора, а на Фіг.3 - надано поперечний переріз Б-Б кристалізатора з елементами його охолодження. Згідно Фіг.13, пропонована установка складається із графітового корпуса кристалізатора 4, у якому усередині його утворена робоча порожнина 1 під суцільну заготовку 11, яка заповнюється рідким металом 2 з металоприймача 3. Робоча порожнина 1 графітового корпуса 4 кристалізатора відділеного від об'єму рідкого металу 2 у металоприймачі 3 графітовим фланцем 5, що має у своїй частині нижче горизонтальної осі фланця отвір 6 для з'єднання робочої порожнини 1 з рідким металом 2, який знаходиться в металоприймачі 3. Для охолодження кристалізатора під час затвердіння заготовки на графітовий корпус 4 у його конічній частині щільно насаджена мідна сорочка 7, що охолоджується 90157 4 водою 8, а для підвищення ефективності охолоджувального впливу корпуса 4 кристалізатора й поліпшення при цьому якості заготовки 11, що формується, із забезпеченням одержання спрямованої дендритної структури 12 по перерізу суцільної заготовки, мідна сорочка 7 у своїй внутрішній центральній частині обладнана мідними поздовжніми ребрами 9 (див. Фіг.3). Зазначені ребра 9 виконані по довжині у вигляді гофр 10 для одержання уздовж їхніх завихрень 13 водяного потоку (див. Фіг.2). Ці завихрення ведуть до турбулізації течії потоку води в цій частині мідної сорочки й, отже, ведуть до збільшення тепловіддачі від води 8 до ребер 9 , що тим самим підсилює охолоджувальний вплив корпуса 4 кристалізатора на заготовку 11, що твердіє, і підвищує через формування спрямованої дендритної структури якість суцільної безперервнолитої заготовки. Крім того, як показано на Фіг.2, гофри 10 ребер 9 (див. Фіг.3) розташовані друг відносно друга так, що западині одного ребра відповідає виступ сусіднього ребра, і навпаки. Необхідно також урахувати, що, як показано на Фіг.3, ребра 9 виконані по висоті таким чином, що більша висота ребра відповідає більшій товщині заготовки, а найвище ребро відповідає найбільшому діаметру для круглої заготовки, а далі висота ребер зменшується від центра заготовки до її зовнішньої поверхні. Таким чином, як свідчить з опису пропонованої установки, у зв'язку з відділенням робочої порожнини 1 під заготовку 11 від об'єму рідкого металу 2 у металоприймачі 3 графітовим фланцем 5 і заповненням порожнини 1 рідким металом 2 через отвір 6 у нижній частині фланця 5, вдається здійснити спрямоване заповнення робочої порожнини 1 рідким металом 2 знизу нагору, що у свою чергу сприяє зменшенню перепаду температури рідкого металу 2 угорі й унизу робочої порожнини 1 і, відповідно, сприяє спрямованому затвердінню металу по перерізу заготовки 11. Виконання поздовжніх мідних ребер 9 по їхній довжині у вигляді гофр 10 (див. Фіг.1, 2, 3) викликає турбулізацію потоку охолоджувальної води 8 у цій частині мідної сорочки 9, що підвищує тепловіддачу на 50-60% і, відповідно, підвищує ефективність охолоджувального впливу графітового корпуса 4 кристалізатори на заготовку 11, що твердіє. Це виявляється на одержанні спрямованої дендритної структури 12 по перерізу заготовки, що, в остаточному підсумку, істотно поліпшує якість виготовлених безперервнолитих суцільних заготовок, особливо з мідних сплавів. Така структура перешкоджає утворенню усадочної пористості й нещільностей, що позитивно позначається на якості безперервнолитих суцільних заготовок, особливо круглих, діаметрами більше 100мм. На підставі викладеного, пропонована установка, як винахід, має технічну новизну й промислову корисність. 5 Комп’ютерна верстка В. Мацело 90157 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601